ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Дифракционная решетка из "Общий курс физики Оптика Т 4 " Формулы (46.1) и (46.2) — основные в теории дифракционной решетки. [c.304] В направлениях, определяемых этим условием, получаются максимумы, интенсивность которых в раз превосходит интенсивность волны от одной щели в том же направлении. Они называются главными максимумами. Целое число т называют порядком главного максимума или порядком спектра. Условие (46.4) определяет направления, в которых излучения от всех щелей решетки приходят в точку наблюдения в одинаковых фазах, а потому усиливают друг друга. В таких направлениях при отдельных значениях т могут и не возникнуть максимумы. Это будет, когда /х = О, т. е. в направлениях на дифракционные минимумы от одной щели. Например, если a = b,io все главные максимумы четных порядков не появятся. Действительно, условие появления главного максимума порядка 2п имеет вид d sin = 2п к. При d = 2Ь оно переходит в 6 sin = = nk, т. е. в условие дифракционного минимума на щели. Таким образом, в рассматриваемом направлении ни одна щель, а потому и решетка в целом не излучают. [c.304] В соответствующих направлениях получаются дифракционные минимумы, в которых интенсивность света равна нулю. Между двумя соседними минимумами получается максимум. Такие максимумы называются второстепенными или добавочными. Между двумя соседними главными максимумами располагается N — 1) минимумов и (/V — 2) добавочных максимумов. На эти максимумы и минимумы накладываются. минимумы, возникающие при дифракции от отдельной щели, в которых функция обращается в нуль. [c.304] Второстепенные максимумы слабы по сравнению с главными, максимумами. При большом числе щелей они обычно не играют роли. Второстепенные максимумы создают более или менее равномерный слабый фон, на нем выступают узкие и резкие главные максимумы, в которых концентрируется практически весь дифрагированный свет. Распределение интенсивности в дифрагированном свете представлено на схематическом рисунке 183 для N = 8. Величина множителя 1, входящего в формулу (46.2), не указана. Между соседними главными максимумами находится N — 2 = 6 второстепенных максимумов. Относительные интенсивности главных и второстепенных максимумов представляются числами 100 5,0 2,25 1,6 1,6 2,25 5,0 100. [c.305] Красивую демонстрацию можно получить, направив на решетку яркий узкий пучок света от лазера. При дифракции пучок расщепляется на много хорошо видимых в воздухе ярких пучков, веерообразно расходящихся от решетки. Падая на потолок и стены аудитории, эти пучки оставляют на них яркие светлые пятна (световые зайчики). [c.305] В ОДНОМ направлении, то решетка называется одномерной или линейной. Если же периодичность решетки имеет место в двух или трех направлениях, то решетка называется соответственно двух- или трехмерной. В последнем случае ее называют также пространственной. В этом и следующих параграфах рассматриваются только линейные решетки. [c.308] Не обязательно, чтобы при прохождении через решетку менялась амплитуда волны. Существенно только, чтобы на выходе решетки периодически менялось волновое поле в целом. Можно различать два крайних идеализованных случая. 1) Решетка вносит периодические изменения в амплитуду волны, не влияя на ее фазу. Такая решетка называется амплитудной. 2) Решетка вносит периодические изменения в фазу волны, но не влияет на ее амплитуду. Такую решетку называют фазовой. [c.308] При dak может возникнуть только главный максимум нулевого порядка. Плоская волна после прохождения через решетку продолжает оставаться плоской, и никаких боковых волн не возникает. Решетка ведет себя подобно плоскопараллельной пластинке. Но это справедливо только вдали от решетки. В тонком поверхностном слое вблизи решетки существуют неоднородные волны, быстро затухающие при удалении от нее (см. 52). [c.309] По виду формула (46.13) совпадает с формулой (46.12). Роль периода d играет величина d os do, которая может быть сделана очень малой Следовательно, скользящее падение как бы уменьшает период решетки и увеличивает углы дифракции. Таким путем удается получать отчетливые дифракционные спектры даже от очень грубых решеток, например от граммофонных пластинок. Последние позволяют в демонстрационной аудитории получать в белом свете даже довольно красивые дифракционные спектры разных порядков. [c.309] Интенсивность нулевою главного максимума равна нулю. [c.311] Подстановка численных значений дает Дл = 1 см. [c.312] Вернуться к основной статье